شبکه گیگابایتی چیست؟

شبکه های متصل با سیم نیز در کنار شبکه های بی سیم در حال پیشرفت اند. این پیشرفت باعث شده تا کامپیوترهای رو میزی بتوانند با سرعت 1000 مگابایت بر ثانیه به یکدیگر متصل شوند. چندی است که نسل تازه ای از شبکه های متصل با سیم با نام Eethernet گیگا بیتی زیر سایه و درهیاهوی شبکه های بی سیم متولد شده. این استاندارد که که طراحی آن از حدود 6 سال پیش آغاز شده بود سرانجام به بار نشست و سرعت آن چهار برابر پر سرعت ترین شبکه بی سیم کنونی است.

کنترل کننده های Ethernet گیگا بایتی کم کم جای خود را روی بردهای اصلی بازکرده و جای کنترل کننده های Fast Ethernet را با سرعت 100 مگا بیت بر ثانیه می گیرند. آزمایش های نشان داده اند که سرعت شبکه های Ethernet گیگا بیتی در عمل به 90 مگا بیت بر ثانیه می رسد. این میزان برابر است با ده برابر سرعت Fast Ethernet . آهنگ انتقال در Ethernet گیگابیتی در حال حاضر از هر سخت دیسکی بیشتر است. بنا براین هنگام کار با فایل های ویدئویی یا CAD که روی کامپیوتر های سرویس دهنده ذخیره شده اند، شبکه سرعت کار را کاهش نمی دهد. هر چه سریعتر، هر چه ارزانتر با گسترش کنترل کننده های گیگابیتی، در خواست برای سوئیچ های مناسب نیز رو به افزایش است. قیمت این دستگاه ها هم به طور همزمان رو به کاهش است به طوری که یک سوئیچ گیگا بیتی با 8 درگاه سال گذشته حدود 2000 یورو پایین آمده. Ethernet گیگا بیتی با سرعت زیادی که دارد برای انتقال داده ها روی شبکه های محلی هم بسیار مناسب است. دستگاه های Ethernet گیگا بیتی اگر چه با گونه های پیشین یعنی Fast Ethernet و Ethernet مگا بیتی سازگارند اما برای بهره مندی از بیشترین سرعت باید از هر4 زوج سیم استفاده کرد. افزون بر این از یک مدولاسیون پنج سطحی نیز استفاده می شود. همه اینها به این معنی است که روی هر زوج سیم و در هر تپش با بسامد 100 مگا هرتز بیش از دو بیت منتقل می شود. در نتیجه بیش از یک گیگابیت بر ثانیه فرستاده می شود که بخشی از این پهنای باند اضافی برای رمز گذاری داده ها با شیوه Trellis به کار می رود. داده هایی که در این شیوه به جریان داده های اضافه می شود پایداری و ایمنی این شبکه ها را افزایش می دهد. کابل ها یکسان نیستند برای بهره مندی از بیشترین سرعت، باید کابل ها را کمی پیچیده تر ساخت. کابل های 4 رشته ای Cat5 که در Fast Ethernet در فاصله های کوتاه به کار می روند در Ethernet گیگا بیتی قابل استفاده نیستند و سرعت این دستگاه ها را تا حد Fast Ethernet کاهش می دهند. جالب است بدانید که در سخت افزار گیگا بیتی تفاوتی میان درگاه های Uplink و Downlink وجود ندارند. هر دستگاه طرف مقابل را شناسایی کرده و بسته به اینکه در سمت دیگر یک کارت شبکه یا یک سوئیچ قرار داشته باشد خود را تنظیم می کند. کابل های هشت رشته ای هم از نظر کیفیت با هم تفاوت دارند. قیمت کابل های Cat6 به طور نظری امکان استفاده از بسامد 300 مگا هرتز را فراهم می کند و آهنگ انتقال آن در مقایسه با Cat5 روی هر جفت سیم سه برابر است. طول کابل Cat6 حداکثر 100 متر است که در صورت استفاده از یک سوئیچ می توان دو دستگاه کامپیوتر به فاصله 200 متر را به یکدیگر متصل کرد. اما در این کابل ها در مقایسه با Cat5 ویژگی آبشاری ( Cascading ) بسیار محدودتر شده به طوری که به جای امکان استفاده از پنج سوئیچ پشت سر هم ) که فاصله را به 600 متر می رسانند( تنها می توان از دو سوئیچ استفاده کرد که حداکثر فاصله را به 300 متر محدود می کند. بنا براین در ساختمان های بزرگ برای استفاده از کابل های Cat6 وجود Router لازم است. در صورت افزایش فاصله ( برای نمونه میان دو ساختمان ) باید به جای کابل های مسی، کابل های فیبر نوری را به کار برد. در این کابل های فیبر نوری Single Mode، فاصله می تواند تا پنج کیلومتر افزایش یابد. این را هم بگوییم که تجهیزات استفاده از فیبر نوری بیش از ده برابر تجهیزات کابل Cat5 قیمت دارند. سرعت بسیار بالا برای کامپیوترهای شخصی بد نیست فاصله های زیاد را به حال خود گذاشته و کمی کاربرد شبکه های گیگابیتی را در کامپیوترهای شخصی بررسی کنیم. پهنای باندی که این شبکه ها فراهم می کنند برخی تغییرات را در سخت افزار کامپیوترهای شخصی ایجاب می کند. کارت شبکه گیگا بیتی در حالت دو طرفه کامل ( Full Duplex ) کار می کند. یعنی می تواند همزمان داده را فرستاده و دریافت کند که این آهنگ انتقال 180 مگابایت در ثانیه را به دست می دهد در حالی که پهنای باند گذرگاه PCI تنها 133 مگابایت برثانیه است. البته اگر در سیستم کارت PCI دیگری مانند کارت صوتی یا کنترل کننده RAID وجود داشته باشد این پهنای باند 133 مگابایتی باز هم کاهش یافته و باقیمانده آن دراختیار کارت شبکه قرار می گیرد. بنابراین بی دلیل نیست که کارت های شبکه ویژه کامپیوتر های سرویس دهنده که با معماری 64 بیتی ساخته می شوند پهنای باند 533 یا حتی 1066 مگابیتی دارند. در مقابل، بیشتر کارت های شبکه یک پارچه با برد اصلی از نظر آهنگ انتقال داده با کارت های شبکه PCI تفاوتی ندارند چون آنها نیز به درگاه PCI کند متصل اند. تنها راه حل اینتل در سری تراشه های i865 و i875 با نام Communications Streaming Architecture (CSA) است که این گلوگاه را تقریبا برطرف کرده. در این شیوه، کنترل کننده شبکه از طریق یک مسیر اختصاصی با آهنگ انتقال 266 مگابایت بر ثانیه به سری تراشه متصل می شود. در نتیجه، بخش های دیگر نمی توانند سرعت آن را پایین بیاورند. بد نیست در اینجا اشاره کنیم که این کنترل کننده های اینتل در عمل به سرعت 150 مگا بایت بر ثانیه دست پیدا می کنند در حالی که کنترل کننده های یکپارچه با برد اصلی مانند 3Com ، Broadcom یا VIA آن هم بدون وجود کارت های PCI دیگری حتی تا نصف پایین می آید. آنچه که در این میان بسیار عجیب است اینست که برخی شرکت های سازنده برد اصلی هیچ تمایلی به بهره برداری از این فناوری اینتل ندارند و با وجود تراشه های سری تراشه های i865، i875 روی محصولاتسان باز هم آنها را با کنترل کننده های Broadcom مجهز می کنند. استانداردسازی سری تراشه سری تراشه های که در آینده به بازار می آیند این مشکل را برطرف می کنند چون نه تنها گذرگاه پر سرعت PCI Experssرا با خود دارند بلکه کنترل کننده شبکه گیگابایتی نیز با آنها یکپارچه شده. به نظر نمی رسد که Ethernet بتواند در بخش کامپیوترهای شخصی به سرعت های بالاتر دست پیدا کند. اگر چه همین حالا نیز استاندارد Ethernet 10 گیگابایتی تعریف شده و دستگاه های سخت افزاری آن در دست ساخت هستند اما برای بهره مندی از سرعت بالای آن چاره به جز رفتن به سراغ کابل های فیبر نوری نیست. اگر روش های تشخیص خطا یا اندازه Packet در پروتکل Ethernet تغییر نکنند در شبکه های Ethernet 10 گیگابایتی حداکثر می توان از کابل های مسی به طول 10 متر استفاده کرد که برای پیاده سازی عملی شبکه ها بسیار کوتاه است.
منبع:www.mxcenter.org